常州機(jī)電優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計-偏心套加工工藝及夾具設(shè)計【磨60外圓及端面夾具+銑6槽全套含CAD圖紙】
常州機(jī)電優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計-偏心套加工工藝及夾具設(shè)計【磨60外圓及端面夾具+銑6槽全套含CAD圖紙】,磨60外圓及端面夾具+銑6槽全套含CAD圖紙,常州,機(jī)電,電機(jī),優(yōu)秀,優(yōu)良,畢業(yè)設(shè)計,偏心,加工,工藝,夾具,設(shè)計,60,端面,全套,cad,圖紙
附錄1 外文翻譯
基于事例推理的夾具設(shè)計研究與應(yīng)用
摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計了事例庫的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導(dǎo)的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設(shè)計等項目的設(shè)計過程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿意的使用效果.
關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計 CAD
夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因為夾具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,需要有從大量的設(shè)計論文中了解質(zhì)量知識的經(jīng)驗，這些設(shè)計論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長繪制詳細(xì)設(shè)計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項非常耗時的工作，但是利用以往的設(shè)計經(jīng)驗和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因為提出一個類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設(shè)計工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來，如在注射成型及設(shè)計、建筑設(shè)計、模具設(shè)計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設(shè)計. 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的.
1事例參數(shù)和事例圖書館的建立
1.1事例參數(shù)
事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因為零件的形狀是多種多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因為分配給每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。
因此,考慮到實際和快速設(shè)計的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。
前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。
系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設(shè)計系統(tǒng)時,三個項目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。
最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。
該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設(shè)計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例.
事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型；
2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體；
3—工件材料； 8—加工內(nèi)容； 13—其他；
4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼；
5—工件比例； 10—定位模型；
圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu)
1.2事例庫
事例庫由許多預(yù)定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復(fù)合。
1.3 事例的層次化
夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設(shè)計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設(shè)計應(yīng)滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進(jìn)行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書館應(yīng)記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。
2事例修改的策略
在基于事例的夾具設(shè)計中，最重要的是相似點(diǎn)的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應(yīng)時間。根據(jù)夾具設(shè)計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導(dǎo)結(jié)合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導(dǎo)策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標(biāo)點(diǎn)，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。
修改方法：
1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫。
2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。
3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。
兩個事例之間的相似點(diǎn)是基于兩個事例特征之間的相似點(diǎn)。相似點(diǎn)尺寸的計算依靠特征的類型。相似點(diǎn)的價值可以通過數(shù)字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下：
其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計算如下：
其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。
所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點(diǎn)。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。
3 事例的修改和存儲
3.1事例的修改
夾具設(shè)計中相似事例的修改包括以下三個階段：
1） 成分的替代
2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性
3） 模型重新設(shè)計
如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設(shè)計好了。
3.2事例的存儲
在將一個新的事例保存到事例庫之前，設(shè)計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設(shè)計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲了。一個標(biāo)準(zhǔn)事例是一個描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。
從被解釋的概念中，可采用以下方法：
1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因為已經(jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了?；蛘咧荒茏鳛橐粋€參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。
2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認(rèn)為代替這個事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好，那么這個標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個新的事例代替，以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個參考事例保存。
3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產(chǎn)生，并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫中。
4夾具設(shè)計中基于事例推理的過程
根據(jù)夾具設(shè)計的特性，夾具設(shè)計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設(shè)計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設(shè)計工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設(shè)計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示
圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計流程圖
5基于事例推理的夾具設(shè)計說明
這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計成一個用來旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。
圖3 需要設(shè)計夾具的一個工件
（最大尺寸80mmx49mmx22mm）
工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。
表1 工件的事例索引碼和重量
特征名稱 特性值 索引碼 重量
夾具類型 車床夾具 1 100
工件形狀 塊狀 9 90
工件材料 中碳鋼 3 70
批量 中批 2 60
工件比例 小 5 60
工件重量 輕 5 60
工件剛度 硬度強(qiáng) 1 60
加工內(nèi)容 孔 3 80
程序要求 完成加工 3 70
定位方法 三個平面 1 100
夾緊方法 不確定 ？ 90
夾具體 復(fù)合 4 80
其他 沒有 0 60
通過查找和計算相似點(diǎn)，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細(xì)節(jié)信息在表2中列出。
表2 最相似事例的事例索引碼
特征名稱 特性值 索引碼
夾具類型 車床夾具 1
工件形狀 塊狀 9
工件材料 中碳鋼 3
批量 中批 2
工件比例 小 5
工件重量 輕 5
工件剛度 硬度強(qiáng) 1
加工內(nèi)容 孔 3
程序要求 完成加工 3
定位方法 三個平面 1
夾緊方法 不確定 ？
夾具體 復(fù)合 4
其他 沒有 0
相似點(diǎn)的計算如下：
所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設(shè)計的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示
圖4 最相似的夾具
當(dāng)成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設(shè)計出來，圖形如圖6所示
圖5 需要設(shè)計的新夾具
因為在事例庫中沒有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。
6 結(jié)論
基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領(lǐng)域里得到發(fā)展?；谑吕评淼膬?yōu)點(diǎn)如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學(xué)能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設(shè)計的框架已經(jīng)被實行了，使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結(jié)合起來。這個發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于航空項目，幫助夾具設(shè)計者提高設(shè)計效率和重新使用先前的設(shè)計資源。
9
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
偏心套
偏心套
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
45棒料
￠54×340mm
零件毛重
零件凈重
硬 度
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
C6132
車床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
專用夾具
機(jī)動時間
單件工時定額
每合件數(shù)
10
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
中
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度（米/分）
切削深度（毫米）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
2
1
車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
車刀
卡尺
95.456
1.7
0.8
380
2
切斷：切斷長度30.2mm
鋼板尺
編 制
校 對
會 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
偏心套
偏心套
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
45棒料
￠54×340mm
零件毛重
零件凈重
硬 度
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
C6132
車床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
專用夾具
機(jī)動時間
單件工時定額
每合件數(shù)
10
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
中
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度（米/分）
切削深度（毫米）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
3
1
以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
車刀
卡尺
95.456
1.7
0.8
380
量規(guī)
鋼板尺
麻花鉆
編 制
校 對
會 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
偏心套
偏心套
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
45棒料
￠54×340mm
零件毛重
零件凈重
硬 度
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
X62
銑床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
專用夾具
機(jī)動時間
單件工時定額
每合件數(shù)
10
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
中
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度（米/分）
切削深度（毫米）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
4
1
以￠外圓及端面定位，銑槽
銑刀
卡尺
95.456
1.7
0.8
380
符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
分度頭
編 制
校 對
會 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
偏心套
偏心套
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
45棒料
￠54×340mm
零件毛重
零件凈重
硬 度
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
機(jī)動時間
單件工時定額
每合件數(shù)
10
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
中
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度（米/分）
切削深度（毫米）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
5
1
熱處理 高頻淬火HRC58-63
編 制
校 對
會 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
偏心套
偏心套
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
45棒料
￠54×340mm
零件毛重
零件凈重
硬 度
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
M1432A
磨床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
專用夾具
機(jī)動時間
單件工時定額
每合件數(shù)
10
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
中
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度（米/分）
切削深度（毫米）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
6
1
以孔、槽及端面定位
磨刀
千分尺
95.456
1.7
0.8
380
2
磨外圓至圖紙要求
編 制
校 對
會 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
文件編號
機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號
零（部）圖號
共 2 頁
產(chǎn)品名稱
偏心套
零（部）名稱
偏心套
第 1 頁
材料牌號
45
毛坯種類
棒料
毛坯外形尺寸
￠54×340
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
500件數(shù)
工序號
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車 間
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
刀具
檢具
準(zhǔn)終
單件
1
下料
￠54×340mm(10件)
毛坯
鋸床
2
粗車
（1） 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
（2） 切斷：切斷長度30.2mm
機(jī)加工
C6132
YT15外圓車刀、3mm切斷車刀
125×0.02mm游標(biāo)卡尺、150mm鋼板尺
3
車
以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
機(jī)加工
C6132
YT45端面車刀、內(nèi)圓倒角車刀、90°單刃鏜刀、和光滑極限量規(guī)、相應(yīng)規(guī)格麻花鉆
125×0.02mm游標(biāo)卡尺、150mm鋼板尺
描圖
4
銑
以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
機(jī)加工
X62
￠120×8三面刃銑刀、12mm分度頭、專用對刀工具、銑夾具
125×0.02mm游標(biāo)卡尺、綜合量規(guī)
描校
底圖號
裝訂號
編制（日期）
校對（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處號
更改文件
簽字
日期`
標(biāo)記
處號
更改文件
簽字日期
機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號
零（部）圖號
共 2 頁
產(chǎn)品名稱
偏心套
零（部）名稱
偏心套
第 2 頁
材料牌號
45
毛坯種類
棒料
毛坯外形尺寸
￠54×340
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
500件數(shù)
工序號
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車 間
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
刀具
檢具
準(zhǔn)終
單件
5
熱處理
高頻淬火HRC58-63
6
磨
以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求
機(jī)加工
M1432A
磨床夾具
25～50mm千分尺
7
檢驗
按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差
8
入庫
清洗，加工表面涂防銹油，入庫
描圖
描校
底圖號
裝訂號
編制（日期）
校對（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處號
更改文件
簽字
日期`
標(biāo)記
處號
更改文件
簽字日期
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書
作 者： 學(xué) 號：
系 部：
專 業(yè)：
題 目： 偏心套加工工藝及夾具設(shè)計
指導(dǎo)者：
評閱者：
年 月
畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要
偏心套零件加工工藝及專用夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞 工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要
Title： The design process and fixture of eccentric sleeve
Abstract：
Eccentric sleeve parts processing technology and special fixture design is including machining
Process design, process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.
Keywords：process, cutting dosage, clamping, positioning
目 錄
目 錄 IV
1 序 言 1
2 零件的分析 2
2.1零件的形狀 2
2.2零件的工藝分析 2
3 工藝規(guī)程設(shè)計 3
3.1 確定毛坯的制造形式 3
3.2 基面的選擇 3
3.3 制定工藝路線 3
3.3.1 工藝路線方案一 3
3.3.2 工藝路線方案二 4
3.3.3 工藝方案的比較與分析 4
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 5
3.4.1 機(jī)床選用 5
3.4.2 選擇刀具 5
3.4.3 選擇量具 5
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
3.6確定切削用量及基本工時 6
4 磨夾具設(shè)計 12
4.1 磨夾具設(shè)計要求說明 12
4.2夾具的設(shè)計要點(diǎn) 12
4.3 定位機(jī)構(gòu) 12
4.4夾緊機(jī)構(gòu) 12
4.5零件的加工誤差分析 13
4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 14
4.7 夾具簡單使用說明 14
5 銑槽夾具設(shè)計 16
2.1研究原始質(zhì)料 16
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 16
2.3 切削力及夾緊分析計算 16
2.4 誤差分析與計算 17
2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 18
總 結(jié) 19
致 謝 20
參 考 文 獻(xiàn) 21
1 序 言
偏心套零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。
2 零件的分析
2.1零件的形狀
題目給的零件是偏心套零件，主要作用是起連接作用。
零件的實際形狀如上圖所示，?從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為45，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
偏心套零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。
偏心套共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：
(1)．左端的加工表面：
? ? 這一組加工表面包括：左端面，Φ50外圓,Φ32內(nèi)孔。其要求并不高，粗車后精車就可以達(dá)到精度要求。
(2).右端面的加工表面：
這一組加工表面包括：右端面；Φ50的外圓，粗糙度為1.6；鉆孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ24的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。Φ50的外圓要求比較高,需要磨削加工
3 工藝規(guī)程設(shè)計
本偏心套設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。
該零件材料為45，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45，零件輪廓尺寸不大，，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，應(yīng)該考慮采用型材開料。
3.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇，對像偏心套這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。
對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝路線方案一
1、下料 ￠54×340mm(10件)
2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
切斷：切斷長度30.2mm
3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
4、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
5、熱處理 高頻淬火HRC58-63
6、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差
8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫
3.3.2 工藝路線方案二
1、下料 ￠54×340mm(10件)
2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
切斷：切斷長度30.2mm
3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
4、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求
5、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
6、熱處理 高頻淬火HRC58-63
7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差
8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：
1、下料 ￠54×340mm(10件)
2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
切斷：切斷長度30.2mm
3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
4、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
5、熱處理 高頻淬火HRC58-63
6、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差
8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
3.4.1 機(jī)床選用
①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的C6132１型臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7。
②.工序鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
3.4.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機(jī)械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇二號砂輪。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“偏心套” 零件材料為45，查《機(jī)械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鐵的性能比較，鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23鐵的物理性能，45密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
同類零件的年產(chǎn)量[件]
重型
（零件重>2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
輕型
（零件重<100kg）
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時
切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。
3.6.1 工序2
車外圓至￠，車端面，倒角C1.5
切斷：切斷長度30.2mm
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6132機(jī)床的中心高為160（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
== （3-1）
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按C6132機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30，C6132機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-3）
===120 （3-4）
根據(jù)C6132車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為：
== （3-5）
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：
=1.7=1.2 （3-6）
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在C6132機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動進(jìn)給。
⑦. 計算基本工時
（3-7）
式中=++，=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+=
== （3-8）
3.6.2以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C602—1機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按C6132機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30，C6132機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-12）
===120 （3-13）
根據(jù)C6132車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為：
== （3-14）
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：
=1.7=1.2
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在C6132機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=1.25，=，==，=
⑥.計算基本工時
（3-15）
式中=++，=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+=
==
工序110 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀
銑削深度，一次走刀切除。
確定每齒進(jìn)給量，給據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊》表選取
確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
按《機(jī)械加工工藝手冊》表，銑刀后刀面最大磨損限度
按《機(jī)械加工工藝手冊》表，刀具的耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表的
故采用X62銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表取
則實際車削速度
此時工作臺每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表銑削工時：
式中
所以
工序120
以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求
機(jī)床：外圓磨床 《機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊》表
砂輪： 《機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊》表
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表
工件的縱向進(jìn)給量時，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動機(jī)時間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表
則
4 磨夾具設(shè)計
4.1 磨夾具設(shè)計要求說明
車床夾具主要用于磨外圓及端面夾具。因而磨夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。
4.2夾具的設(shè)計要點(diǎn)
（1）定位裝置的設(shè)計特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計要求
當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。
當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。
工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。
（2）夾具與機(jī)床主軸的連接
磨床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。
4.3 定位機(jī)構(gòu)
由零件圖分析孔的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計夾具模型如下：
選擇定位元件為：定位銷，芯軸，大端面。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動自由度?？梢姡ㄎ环桨高x擇合理。
4.4夾緊機(jī)構(gòu)
選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：
1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；
2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。
3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。
4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。
分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。
4.5零件的加工誤差分析
工件在夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：
（1）定位誤差
由于C面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。
（2）夾具誤差
夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.
（3）安裝誤差
因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。
（4）加工方法誤差
如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取
=/3=0.05/3=0.017mm
零件的車床夾具總加工誤差是：
精度儲備：
故此方案可行。
4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。
（4）應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
4.7 夾具簡單使用說明
（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。
（2）當(dāng)工件和夾具上個元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。
（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護(hù)罩。
5 銑槽夾具設(shè)計
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑6槽?。 首先要先找到定位基準(zhǔn)，加工時除了要滿足粗糙度要求外，為了保證技術(shù)要求。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖了解到：在對槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
該夾具以一個定位銷一個平面2個可調(diào)螺絲釘定位銑槽上的平行度要求雙方的孔中心線對稱槽。為了在定位誤差范圍滿足要求，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。
2.3 切削力及夾緊分析計算
刀具：錯齒三面刃銑刀【硬質(zhì)合金】
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
銑削切削力的計算公式：
有：
依照切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該依照機(jī)械平衡原理來設(shè)計。 即：
安全系數(shù)K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，公式：
由此可得：
所以
通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力計算有：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu).
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計算
該夾具以一個定位銷一個平面2個可調(diào)螺絲釘定位，保證孔尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，普遍情況下可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上，所夾具能達(dá)到零件加工給定的要求。
2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。壓緊力小，所以采用手動快速螺旋夾緊夾緊。如前所述，夾具的設(shè)計，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低。為了提高夾具的價格。 加工過程余量小切削力小，手動夾緊可以達(dá)到工藝要求，而不會出問題的。
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。
[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。
[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計［Ｍ］。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。
[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。
[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。
[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。
[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。
[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。
[9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。
[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。
[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。
[12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。
[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。
[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2540。
[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17
收藏